JP2021511199A - 脱水素触媒およびその製造方法およびそれらの使用 - Google Patents
脱水素触媒およびその製造方法およびそれらの使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021511199A JP2021511199A JP2020538628A JP2020538628A JP2021511199A JP 2021511199 A JP2021511199 A JP 2021511199A JP 2020538628 A JP2020538628 A JP 2020538628A JP 2020538628 A JP2020538628 A JP 2020538628A JP 2021511199 A JP2021511199 A JP 2021511199A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- mass
- hours
- composition
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 190
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 429
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 98
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 22
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 72
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 64
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 40
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 25
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 19
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 102
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 77
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 58
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 52
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 51
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 33
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- 229910002492 Ce(NO3)3·6H2O Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 12
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 11
- -1 oxy compound Chemical class 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N nitric acid;oxozirconium Chemical compound [Zr]=O.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 229910019923 CrOx Inorganic materials 0.000 description 6
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 6
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 5
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 5
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 5
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 5
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 4
- XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-] XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002846 Pt–Sn Inorganic materials 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 description 2
- 229910002422 La(NO3)3·6H2O Inorganic materials 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Chemical compound [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001680 bayerite Inorganic materials 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical group [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000002258 gallium Chemical class 0.000 description 2
- CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N gallium nitrate Chemical group [Ga+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical group [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical group [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- OBROYCQXICMORW-UHFFFAOYSA-N tripropoxyalumane Chemical compound [Al+3].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-] OBROYCQXICMORW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000568 zirconium hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- XJUNLJFOHNHSAR-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);dicarbonate Chemical compound [Zr+4].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O XJUNLJFOHNHSAR-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- ZVYYAYJIGYODSD-LNTINUHCSA-K (z)-4-bis[[(z)-4-oxopent-2-en-2-yl]oxy]gallanyloxypent-3-en-2-one Chemical compound [Ga+3].C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O ZVYYAYJIGYODSD-LNTINUHCSA-K 0.000 description 1
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021638 Iridium(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020851 La(NO3)3.6H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NOWPEMKUZKNSGG-UHFFFAOYSA-N azane;platinum(2+) Chemical group N.N.N.N.[Pt+2] NOWPEMKUZKNSGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003185 calcium uptake Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229940044658 gallium nitrate Drugs 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- CALMYRPSSNRCFD-UHFFFAOYSA-J tetrachloroiridium Chemical compound Cl[Ir](Cl)(Cl)Cl CALMYRPSSNRCFD-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical group Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- LGQXXHMEBUOXRP-UHFFFAOYSA-N tributyl borate Chemical compound CCCCOB(OCCCC)OCCCC LGQXXHMEBUOXRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K trichloroiridium Chemical compound Cl[Ir](Cl)Cl DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- QSGNKXDSTRDWKA-UHFFFAOYSA-N zirconium dihydride Chemical compound [ZrH2] QSGNKXDSTRDWKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/8986—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with manganese, technetium or rhenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/896—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with gallium, indium or thallium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/8966—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with germanium, tin or lead
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/036—Precipitation; Co-precipitation to form a gel or a cogel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
- C07C11/02—Alkenes
- C07C11/06—Propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
- C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
- C07C5/333—Catalytic processes
- C07C5/3332—Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of rare earths
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
開示の分野
本開示は、一般に、触媒材料および脱水素触媒およびその製造方法およびそれらの使用に関する。より詳細には、本開示は、複数の金属酸化物成分を含むガリウムベース触媒、そのような触媒を製造するための方法、およびそのような触媒を使用して炭化水素を脱水素化するための方法に関する。
アルカン脱水素は、種々の有用な炭化水素生成物の製造のための認識されている工程であり、例えば、ポリマー産業で使用するためのプロペンを製造するためのプロパンの脱水素、タイヤ製造に有用なn−ブテンまたはアルキル化物、およびブタジエンを製造するためのn−ブタンの脱水素、およびガソリンを補充および濃縮するためのメチルtert−ブチルエーテル、イソオクタン、およびアルキル化物への変換に適したイソブチレンを製造するためのイソブタンの脱水素などである。
低級アルカンの触媒脱水素に使用できる最新の市販の触媒としては、数十年にわたって使用されてきたCrOx/Al2O3およびPt−Sn/Al2O3触媒がある。
本開示の一態様は、か焼脱水素触媒組成物であり、以下を含む
か焼ベースでGa2O3として計算して約0.1質量%〜約30質量%の範囲内の量で組成物中に存在する酸化ガリウム;
か焼ベースでCeO2として計算して約0.1質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成物中に存在する酸化セリウム、;
白金、イリジウム、ランタン、またはそれらの混合物から選択され、か焼ベースで酸化物として計算される約0.005質量%〜約4質量%の範囲内の量で組成物中に存在するプロモーターM1;
第1族元素から選択され、か焼ベースで酸化物として計算して約0.05質量%〜約3質量%の範囲内の量で組成物中に存在するプロモーターM2;
および
アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、またはそれらの混合物から選択されか焼ベースで酸化物として計算して約60質量%〜約99質量%の範囲内の量で組成物中に存在する支持体S1。
図1は、本明細書に記載される種々の触媒についてのプロパン脱水素化変換およびプロピレン選択性データを示す棒グラフである(棒の各セットにおける左から右)。
本明細書に示されている詳細は、例として、本発明の好ましい実施形態の例示的な議論の目的のためのみであり、本発明の様々な実施形態の原理および概念的態様の最も有用であり、容易に理解される説明であると考えられるものを提供する目的において提示される。この点に関し、発明の基本的理解、本発明のいくつかの形態が実際にどのように具体化され得るかを当業者に明らかにする図および/または例とともにとられた記載に必要以上に詳細に本発明の構造的詳細を示す試みはなされていない。したがって、開示されたプロセスおよび装置が記載される前に、本明細書に記載された態様は、特定の実施形態、装置、または構成に限定されず、もちろん、そのように変化し得ることが理解されるべきである。また、本明細書で使用される用語は、特定の局面のみを記述する目的のためであり、特に本明細書で定義されない限り、限定することを意図したものではないことも理解されたい。
以下の実施例は、本発明の特定の実施形態、およびその様々な使用の例である。これらは、単に説明目的のために示されたものであり、本発明を限定するものとみなされるものではない。
触媒A1を、ゾルゲル(sol−gel)合成により作成した:1.35gのGa(NO3)3、0.082gのKNO3、0.38gのCe(NO3)3・6H2O、および0.044gのLa(NO3)3・6H2Oを室温で閉じた容器に424.1gのDI水と一緒に混合し、15分間90℃まで加温し、ミルク状のコロイド液に到達させ、48.2gのイソプロポキシドアルミニウムをゆっくりと加えた。混合物を90℃で少なくとも30分間撹拌した後、4.5gのHNO3と1.4gのDI水を含む水溶液を混合物に加えた。最終混合物をさらに86〜90℃で激しく撹拌しながら3時間加熱して、濃縮スラリー/ゲルを得た。組成物を空気中120℃で16時間乾燥し、空気中で600℃で4時間か焼した。
600℃で4時間か焼した。
実施例1に従って製造した触媒組成物を、固定床反応器で製造したように試験した。100mol%のプロパンを含む供給物を15mlの触媒床上、全圧0.5bar、2.0時間−1液時間空間速度(LHSV)、540〜600℃の範囲内の温度で通過させた。反応器出口での生成物排出濃度をインラインガスクロマトグラフ(GC)でモニターした。結果を以下の表3に示す。
触媒C3およびA1−A2、実施例1と同様の方法で調製した触媒(触媒A51および比較触媒C4−C12、以下表4に示す)、ならびに市販のCrOx/Al2O3触媒(Comm.)を、実施例2と同様の方法により固定床反応器で試験した。
触媒A3〜A7、実施例1と同様の方法で調製した触媒、および市販のCrOx/Al2O3触媒(Comm.)を、実施例2と同様の方法で、3連続サイクルにわたって固定床反応器で試験した。各サイクルの活性および選択性の結果を図2に示す。
触媒組成へのシリカの取り込みの影響を評価するために、触媒A15、A28、A29、A31、およびA36を、実施例2のものと同様の方法により固定床反応器で試験した。活性と選択性の結果を図4に示す。
触媒組成へのジルコニアの取り込みの影響を評価するために、触媒A15、A30、A32、およびA33を、実施例2のものと同様の方法により固定床反応器で試験した。活性と選択性の結果を図5に示す。
触媒組成へのチタニアの取り込みの影響を評価するために、触媒A15、A34、およびA35を、実施例2のものと同様の方法により固定床反応器で試験した。活性と選択性の結果を図6に示す。
触媒組成へのマグネシウムまたはカルシウムの取り込みの影響を評価するために、触媒A24、A19、A27、およびA29、ならびに市販のCrOx/Al2O3触媒(Comm.)を、実施例2と同様の方法により固定床反応器で試験した。活性および選択性の結果を以下の表5に示す。
か焼ベースでGa2O3として計算して、約0.1質量%〜約30質量%の範囲内の量で組成物中に存在する酸化ガリウム、;
か焼ベースでCeO2として計算して、約0.1質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成物中に存在する酸化セリウム;
か焼ベースで酸化物として計算して、約0.005質量%〜約4質量%の範囲内の量で組成物中に存在する白金、イリジウム、ランタン、またはそれらの混合物から選択されるプロモーターM1;
か焼ベースで酸化物として計算して約0.05質量%〜約3質量%の範囲内の量で組成物中に存在する第1族元素から選択されたプロモーターM2;および
か焼ベースで酸化物として計算して約60質量%〜約99質量%の範囲内の量で組成物中に存在するアルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、またはそれらの混合物から選択される支持体S1
を含む、焼脱水素触媒組成物。
か焼ベースでGa2O3として計算して、酸化ガリウムが計算して約1質量%〜約20質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態1の触媒組成物。
か焼ベースでGa2O3として計算して、酸化ガリウムが約2質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態1の触媒組成物。
か焼ベースでCeO2として計算して、酸化セリウムが約2質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成中に存在する、実施形態1〜3のいずれかの触媒組成物。
か焼ベースでCeO2として計算して、酸化セリウムが約0.1質量%〜約5質量%の範囲内の量で組成中に存在する、実施形態1〜3のいずれかの触媒組成物。
M1がPtまたはIrまたはLa、またはその2つ以上の組合せである、実施形態1〜5のいずれかの触媒組成物。
M1がPtとLaの混合物であり、約5:1〜約1:5、例えば約2:1〜約1:2のPtとLaの質量比で存在する、実施形態1〜5のいずれかの触媒組成物。
M1がIrとLaの混合物であり、IrとLaの質量比が約5:1〜約1:5、例えば約2:1〜約1:2で存在する、実施形態1〜5のいずれかの触媒組成物。
M1が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.01質量%〜約2質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態1〜8のいずれかの触媒組成物。
M1が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.02質量%〜約1質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態1〜8のいずれかの触媒組成物。
M2がLi、Na、K、およびCsから選択される、実施形態1〜10のいずれかの触媒組成物。
M2がKである、実施形態1〜10のいずれかの触媒組成。
M2が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.05質量%〜約2質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態1〜12のいずれかの触媒組成物。
M2が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.1質量%〜約1質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態1〜12のいずれかの触媒組成物。
SnおよびPdから選択されるプロモーターM1−Bをさらに含み、か焼ベースでそれぞれSnO2またはPdOとして計算して、約0.5質量%までの量で、例えば、約0.005質量%〜約0.5質量%の範囲内で組成物中に存在する、実施形態1〜14のいずれかに記載の触媒組成物。
M1−BがSnである、実施形態15の触媒組成。
M1−Bが、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.2質量%までの量、例えば約0.01質量%〜約0.2質量%の範囲内で組成物中に存在する、実施形態15−16のいずれかに記載の触媒組成物。
か焼ベースで酸化物として計算して、約10質量%までの量、例えば、約0.05質量%〜約10質量%の範囲内で組成物中に存在する、第2族および第7〜10族元素から選択されるプロモーターM3をさらに含む、実施形態1〜17のいずれかに記載の触媒組成物。
M3がMg、Ca、Sr、Ba、Mn、Fe、Co、およびNiから選択される、実施形態18の触媒組成物。
M3がMg、Ca、Sr、Ba、Mn、およびFeから選択される、実施形態18の触媒組成物。
M3が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.05質量%〜約7質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態18〜20のいずれかの触媒組成物。
M3が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.1質量%〜約5質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態18〜20のいずれかの触媒組成物。
酸化ガリウムが、か焼ベースでGa2O3として計算して、約1質量%〜約20質量%、または約2質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成物中に存在する;
酸化セリウムが、か焼ベースでCeO2として計算して、約0.1質量%〜約10質量%、または約0.1質量%〜約3質量%の範囲内の量で組成物中に存在する;
M1が、か焼物ベースで酸化物として計算して、約0.01質量%〜約2質量%、または約0.02質量%〜約1質量%の範囲内の量で組成物中に存在するPt、Ir、La、またはそれらの混合物である;および
M2がKであり、か焼ベースでK2Oとして計算して、約0.05質量%〜約2質量%、または約0.1質量%〜約1質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、
実施形態1〜22のいずれかの触媒組成物。
M1−Bをさらに含み、ここで、M1−BはSnまたはPdであり、か焼ベースでそれぞれSnO2またはPdOとして計算して約0.005質量%〜約0.5質量%、または約0.01質量%〜約0.2質量%の範囲内の量で存在する、実施形態23の触媒組成物。
M3をさらに含み、M3はMg、Ca、Sr、Ba、Mn、およびFeから選択され、か焼ベースで酸化物として計算して約0.05質量%〜約7質量%、または約0.1質量%〜約5質量%の範囲内の量で存在する、実施形態23または24の触媒組成物。
S1がアルミナである、実施形態1〜25のいずれかの触媒組成物。
S1がアルミナとシリカの混合物であり、アルミナとシリカの質量比が約0.5:1〜約25:1の範囲内で存在する、実施形態1〜25のいずれかの触媒組成物。
S1がアルミナとジルコニアの混合物であり、アルミナとジルコニアの質量比が約1:1〜約25:1の範囲内で存在する、実施形態1〜25のいずれかの触媒組成物。
S1がアルミナとチタニアの混合物であり、アルミナとチタニアの質量比が約1.5:1〜約25:1の範囲内で存在する、実施形態1〜25のいずれかの触媒組成物。
S1はアルミナ、シリカ、ジルコニアの混合物であり;
アルミナとシリカが、質量比約0.5:1〜約25:1の範囲内で存在し;
アルミナとジルコニアが、質量比約90:1〜約40:1の範囲内の質量比で存在する、
実施形態1〜25のいずれかに記載の触媒組成物
S1が約70質量%〜約99質量%、または約80質量%〜約99質量%、または約90質量%〜約99質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、実施形態1〜30のいずれかの触媒組成物。
組成物がランタンおよびセリウム以外のランタニドのいずれも含まないか、1質量%未満である、実施形態1〜30のいずれかの触媒組成物。
酸化ガリウム、酸化セリウム、M1、M1−B、M2、M3、およびS1の総量が、触媒組成の少なくとも約80質量%、少なくとも約85質量%、少なくとも約90質量%、少なくとも約95質量%、少なくとも約97.5質量%、または少なくとも約99質量%である、実施形態1〜30のいずれかの触媒組成物。
S1が共有結合ネットワーク構造を含む、実施形態1〜33のいずれかの触媒組成物。
S1が、1つ以上の金属オキシ化合物の加水分解−重縮合の生成物、例えば金属アルコキシド、金属オキシ硝酸塩、または金属水酸化物を含む、実施形態34の触媒組成物。
1質量%以下のクロム、例えば0.5質量%以下のクロムまたは0.1質量%以下のクロムしか有さない、実施形態1〜35のいずれかの触媒組成物。
ガリウム源;
セリウム源;
M1源;
M2源;
およびS1源;
を含む水溶液を提供すること、
溶液から固体を形成すること;
および、そのように形成された組成物をか焼すること;
を含む、実施形態1〜36のいずれかに記載の脱水素触媒組成物の製造方法。
ガリウム源がガリウム塩、例えばGa(NO3)3またはガリウムアセチルアセトネートである、実施形態37の方法
セリウム源がセリウム塩、例えば、Ce(NO3)3である、実施形態37または38の方法。
M1源が塩、例えば、Pt(NH3)4(NO3)2、H2PtCl4、La(NO3)3、またはIrCl4である、実施形態37〜39のいずれかに記載の方法。
M2源が塩、例えば、KNO3である、実施形態37〜40のいずれかに記載の方法。
水溶液がM1−B源をさらに含む、実施形態37−41のいずれかに記載の方法。
M1−B源が塩であり、例えば、SnCl4またはPd(NO3)2である実施形態42に記載の方法
水溶液がM3源をさらに含む、実施形態37〜43のいずれかに記載の方法。
M3源が塩であり、例えば、Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2、Mn(NO3)2、またはFe(NO3)3である実施形態44に記載の方法。
S1源が、金属酸化物、例えばシリカアルミナ、およびランタニアから選択される1つ以上の金属化合物、ならびに金属塩、例えば炭酸ジルコニウム、硝酸アルミニウム、またはケイ酸ナトリウムを含む、実施形態37〜45のいずれかに記載の方法
S1源が、金属アルコキシド、例えば、イソプロポキシドアルミニウム、テトラエチルオルトケイ酸塩、チタンn−ブトキシド、またはジルコニウムn−プロポキシド;
金属水酸化物、例えば水酸化アルミニウム;および
金属オキシ硝酸塩、例えば硝酸ジルコニル。
から選択される1つ以上の金属オキシ化合物を含む、実施形態37〜46のいずれかに記載の方法。
固体形成により、S1供給源の少なくとも一部を重合して共有結合ネットワーク構造を提供することを含む、実施形態47に記載の方法。
固体を形成が、酸触媒される、実施形態48に記載の方法。
ガリウム源、セリウム源、M1源、M1−B源、M2源、およびM3源のうちの1つ以上が共有結合ネットワーク構造全体に分散している、実施形態49に記載の方法。
水溶液を約60℃〜約100℃、例えば約80℃〜約90℃の範囲内の温度まで加熱する、実施形態37〜50のいずれかに記載の方法。
水溶液を約1時間〜約7時間、例えば約1.5時間〜約6時間の範囲内の期間まで老化させる、実施形態37〜50のいずれかに記載の方法。
か焼温度が約300℃〜約900℃、例えば約450℃〜約750℃の範囲内にある、実施形態37〜52のいずれかに記載の方法。
か焼前に固体を乾燥させることをさらに含む、実施形態37〜53のいずれかに記載の方法。
乾燥温度が約80℃〜約240℃、例えば約120℃〜約200℃の範囲内である、実施形態54に記載の方法。
実施形態37〜55のいずれかの方法により製造される、実施形態1〜36のいずれかに記載の触媒組成物。
炭化水素を脱水素する方法であって、炭化水素供給物を実施形態1〜36または56のいずれかの触媒組成物と接触させることを含む方法。
前記炭化水素供給物が1つ以上のC3−C5アルカンを含む、実施形態57に記載の方法。
前記炭化水素供給物がプロパンを含む、実施形態58に記載の方法。
炭化水素供給物を、約0.5時間−1〜約4時間−1LHSVの範囲の空間速度で触媒と接触させる、実施形態57〜59のいずれかに記載の方法。
脱水素が約400℃〜約750℃の範囲内の温度で行われる、実施形態57〜60のいずれかに記載の方法。
脱水素が約0.1bar〜約1barの範囲内の圧力で行われる、実施形態57〜61のいずれかに記載の方法。
Claims (15)
- か焼ベースでGa2O3として計算して、約0.1質量%〜約30質量%の範囲内の量で組成物中に存在する酸化ガリウム;
か焼ベースでCeO2として計算して、約0.1質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成物中に存在する酸化セリウム;
か焼ベースで酸化物として計算して、約0.005質量%〜約4質量%の範囲内の量で組成物中に存在する白金、イリジウム、ランタン、またはそれらの混合物から選択されるプロモーターM1;
か焼ベースで酸化物として計算して、約0.05質量%〜約3質量%の範囲内の量で組成物中に存在する第1族元素から選択されたプロモーターM2;および
か焼ベースで酸化物として計算して、約60質量%〜約99質量%の範囲内の量で組成物中に存在するアルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、またはそれらの混合物から選択される支持体S1
を含む、か焼脱水素触媒組成物。 - か焼ベースでGa2O3として計算して、酸化ガリウムが約2質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、請求項1に記載の触媒組成物。
- M1がPtまたはIrまたはLa、またはその2つ以上の組合せであり、M1が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.01質量%〜約2質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、請求項1または2に記載の触媒組成物。
- M2がLi、Na、K、およびCsから選択され、M2が、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.05質量%〜約2質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、請求項1〜3のいずれかに記載の触媒組成物。
- SnおよびPdから選択されるプロモーターM1−Bをさらに含み、当該プロモーターM1−Bが、か焼ベースでそれぞれSnO2またはPdOとして計算して、約0.5質量%までの量で、例えば、約0.005質量%〜約0.5質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、請求項1〜4のいずれかに記載の触媒組成物。
- 第2族および第7〜10族元素から選択されるプロモーターM3をさらに含み、当該プロモーターM3が、か焼ベースで酸化物として計算して、約10質量%までの量、例えば、約0.05質量%〜約10質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、請求項1〜5のいずれかに記載の触媒組成物。
- M3がMg、Ca、Sr、Ba、Mn、Fe、Co、およびNiから選択される、請求項6に記載の触媒組成物。
- 酸化ガリウムが、か焼ベースでGa2O3として計算して、約1質量%〜約20質量%、または約2質量%〜約15質量%の範囲内の量で組成物中に存在し;
酸化セリウムが、か焼ベースでCeO2として計算して、約0.1質量%〜約10質量%、または約0.1質量%〜約3質量%の範囲内の量で組成物中に存在し;
M1が、Pt、Ir、La、またはそれらの混合物であり、か焼物ベースで酸化物として計算して、約0.01質量%〜約2質量%、または約0.02質量%〜約1質量%の範囲内の量で組成物中に存在し;および
M2がKであり、か焼ベースでK2Oとして計算して、約0.05質量%〜約2質量%、または約0.1質量%〜約1質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、
請求項1に記載の触媒組成物。 - M1−Bをさらに含み、ここで、M1−BはSnまたはPdであり、か焼ベースでそれぞれSnO2またはPdOとして計算して、約0.005質量%〜約0.5質量%の範囲内の量で存在する、請求項8に記載の触媒組成物。
- M3をさらに含み、ここで、M3はMg、Ca、Sr、Ba、Mn、およびFeから選択され、か焼ベースで酸化物として計算して、約0.05質量%〜約7質量%の範囲内の量で存在する、請求項8または9に記載の触媒組成物。
- S1が、アルミナ、アルミナとシリカとの混合物、アルミナとジルコニアとの混合物、または、アルミナとチタニアとの混合物であり、約70質量%〜約99質量%の範囲内の量で組成物中に存在する、請求項1〜10のいずれかに記載の触媒組成物。
- S1がアルミナ、シリカおよびジルコニアの混合物であり;
アルミナとシリカは約0.5:1〜約25:1の範囲内の質量比で存在し;かつ
アルミナとジルコニアは約90:1〜約40:1の範囲内の質量比で存在する、
請求項1〜10のいずれかに記載の触媒組成物。 - 組成物が、ランタンおよびセリウム以外のランタニドを含まないか、または1質量%未満含み、
最大でも0.5質量%までのクロムしか含まない、請求項1〜12のいずれかに記載の触媒組成物。 - ガリウム源;
セリウム源;
M1源;
M2源;
およびS1源;
を含む水溶液を提供すること、
溶液から固体を形成すること;
および、そのように形成された組成物をか焼すること;
を含む、請求項1〜13のいずれかに記載の脱水素触媒組成物を製造するための方法。 - 炭化水素供給物を請求項1〜13のいずれかに記載の触媒組成物と接触させることを含む、炭化水素を脱水素する方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862622201P | 2018-01-26 | 2018-01-26 | |
US62/622,201 | 2018-01-26 | ||
PCT/US2019/013438 WO2019147424A1 (en) | 2018-01-26 | 2019-01-14 | Dehydrogenation catalysts and methods for preparing and using them |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021511199A true JP2021511199A (ja) | 2021-05-06 |
JP7496775B2 JP7496775B2 (ja) | 2024-06-07 |
Family
ID=65516718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020538628A Active JP7496775B2 (ja) | 2018-01-26 | 2019-01-14 | 脱水素触媒およびその製造方法およびそれらの使用 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3743206B1 (ja) |
JP (1) | JP7496775B2 (ja) |
KR (1) | KR20200111205A (ja) |
CN (1) | CN111491728A (ja) |
CA (1) | CA3088314A1 (ja) |
DK (1) | DK3743206T3 (ja) |
EA (1) | EA202091675A1 (ja) |
MX (1) | MX2020007463A (ja) |
SA (1) | SA520412419B1 (ja) |
WO (1) | WO2019147424A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022512696A (ja) * | 2018-10-30 | 2022-02-07 | クラリアント・インターナシヨナル・リミテツド | 脱水素触媒およびその調整および使用のための方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210126414A (ko) * | 2020-04-10 | 2021-10-20 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속이 도핑된 전이금속-수소 활성화 금속 복합 산화물 촉매 및 이를 이용한 부타디엔의 제조방법 |
WO2021250567A1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | Sabic Global Technologies B.V. | A process for reconstructing a spent dehydrogenation catalyst |
CN115697548A (zh) | 2020-06-10 | 2023-02-03 | Sabic环球技术有限责任公司 | 脱氢催化剂 |
CN113426437B (zh) * | 2021-07-16 | 2023-03-31 | 广西化工研究院有限公司 | 一种镓基丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法 |
CN115779885B (zh) * | 2021-09-10 | 2024-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种轻烃脱氢催化剂及其制备方法和应用 |
WO2023244943A1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | Dow Global Technologies Llc | Methods for making light olefins by dehydrogenation using catalysts that include manganese |
CN115350652B (zh) * | 2022-08-04 | 2023-06-20 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种使用脱氢催化剂的流化床丙烷脱氢装置及其工艺 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1074299A2 (de) * | 1999-08-06 | 2001-02-07 | Basf Aktiengesellschaft | Multikomponenten-Dehydrierungskatalysatoren |
JP2005052730A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | プロパン脱水素反応用触媒 |
JP2008110974A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-05-15 | Rohm & Haas Co | アルカンをアルケンに変換するための一体化された触媒方法およびその方法に有用な触媒 |
CN105582929A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-05-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 低碳烷烃脱氢催化剂、制备方法及其用途 |
CN106607026A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 异丁烷脱氢制异丁烯催化剂及其制备方法 |
US20170120222A1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-04 | Sk Innovation Co., Ltd. | Transition metal-noble metal complex oxide catalyst for dehydrogenation prepared by one-pot synthesis and use thereof |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68900118D1 (de) * | 1988-02-11 | 1991-07-25 | Fina Research | Verfahren zur herstellung von platingruppenmetallen enthaltenden katalysatoren und deren verwendungen. |
AU2003285086A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-30 | Dow Global Technologies Inc. | Dehydrogenation catalyst and process for preparing the same |
DE10333755A1 (de) * | 2003-07-24 | 2005-03-31 | Basf Ag | Verfahren zur Dehydrierung von Carbonylverbindungen |
US7541310B2 (en) * | 2003-10-16 | 2009-06-02 | Conocophillips Company | Silica-alumina catalyst support, catalysts made therefrom and methods of making and using same |
CN103140459A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-05 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 改善的非氧化脱氢的方法 |
EP2817276B1 (en) * | 2012-02-20 | 2016-07-06 | Dow Global Technologies LLC | Reconstituted dehydrogenation catalyst showing slowed activity loss when compared with fresh catalyst |
EP2890496B1 (en) * | 2012-08-28 | 2021-04-28 | Dow Global Technologies LLC | Catalyst composition and reactivation process useful for alkane dehydrogenations |
US9415378B2 (en) * | 2013-12-02 | 2016-08-16 | Saudi Basic Industries Corporation | Dehydrogenation catalyst, its use and method of preparation |
-
2019
- 2019-01-14 EP EP19706778.8A patent/EP3743206B1/en active Active
- 2019-01-14 CN CN201980006519.1A patent/CN111491728A/zh active Pending
- 2019-01-14 DK DK19706778.8T patent/DK3743206T3/da active
- 2019-01-14 JP JP2020538628A patent/JP7496775B2/ja active Active
- 2019-01-14 MX MX2020007463A patent/MX2020007463A/es unknown
- 2019-01-14 WO PCT/US2019/013438 patent/WO2019147424A1/en unknown
- 2019-01-14 EA EA202091675A patent/EA202091675A1/ru unknown
- 2019-01-14 KR KR1020207023699A patent/KR20200111205A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-01-14 CA CA3088314A patent/CA3088314A1/en active Pending
-
2020
- 2020-07-11 SA SA520412419A patent/SA520412419B1/ar unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1074299A2 (de) * | 1999-08-06 | 2001-02-07 | Basf Aktiengesellschaft | Multikomponenten-Dehydrierungskatalysatoren |
JP2005052730A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | プロパン脱水素反応用触媒 |
JP2008110974A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-05-15 | Rohm & Haas Co | アルカンをアルケンに変換するための一体化された触媒方法およびその方法に有用な触媒 |
CN105582929A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-05-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 低碳烷烃脱氢催化剂、制备方法及其用途 |
CN106607026A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 异丁烷脱氢制异丁烯催化剂及其制备方法 |
US20170120222A1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-04 | Sk Innovation Co., Ltd. | Transition metal-noble metal complex oxide catalyst for dehydrogenation prepared by one-pot synthesis and use thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022512696A (ja) * | 2018-10-30 | 2022-02-07 | クラリアント・インターナシヨナル・リミテツド | 脱水素触媒およびその調整および使用のための方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK3743206T3 (da) | 2023-02-27 |
EA202091675A1 (ru) | 2020-10-08 |
CN111491728A (zh) | 2020-08-04 |
JP7496775B2 (ja) | 2024-06-07 |
EP3743206A1 (en) | 2020-12-02 |
KR20200111205A (ko) | 2020-09-28 |
SA520412419B1 (ar) | 2023-10-02 |
CA3088314A1 (en) | 2019-08-01 |
EP3743206B1 (en) | 2023-02-01 |
WO2019147424A1 (en) | 2019-08-01 |
MX2020007463A (es) | 2020-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2021511199A (ja) | 脱水素触媒およびその製造方法およびそれらの使用 | |
US10792646B2 (en) | Dehydrogenation catalysts | |
JP2024016087A (ja) | 脱水素触媒およびその調整および使用のための方法 | |
JP7174947B2 (ja) | 固体触媒およびブタジエンの製造方法 | |
CN109647375B (zh) | 用于异丁烷脱氢的催化剂及其制备方法 | |
US11021419B2 (en) | Dehydrogenation catalysts and methods for preparing and using them | |
EP2969207A1 (en) | Method for manufacture of an alkane dehydrogenation catalyst | |
CN105813731A (zh) | 非均相烷烃脱氢催化剂 | |
WO2015084762A1 (en) | Dehydrogenation catalyst, its use, and method of preparation | |
US20230090285A1 (en) | Dehydrogenation catalyst systems and methods for using them | |
US11701643B2 (en) | Dehydrogenation catalysts and methods for using them | |
EA041762B1 (ru) | Катализаторы дегидрирования и способы их получения и использования | |
US4279777A (en) | Molybdenum-copper-tin catalysts | |
US11420187B2 (en) | Chromium-on-alumina dehydrogenation catalysts and methods for preparing and using them | |
CN109701530A (zh) | 一种异丁烷脱氢制异丁烯的催化剂及制备方法 | |
CN109701533A (zh) | 一种异丁烷脱氢制异丁烯的催化剂、制备方法及应用 | |
CN109701531A (zh) | 一种异丁烷脱氢制异丁烯的方法 | |
CN109647393B (zh) | 用于异丁烷脱氢制异丁烯的催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220105 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20221013 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221020 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20221013 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221129 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20221213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230524 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230822 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240508 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240528 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7496775 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |